JPH07267112A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、クラッチ機構が係合した
直後から変位量が最大となるまでの広い範囲で電動機に
より操作力をアシストし得て、電動機によるアシスト量
の変化をゆるやかにし得て、異音の発生やステアリング
操作上の違和感を無くし得て、走行中に電動機によりア
シストしない状態でクラッチ機構が係合されることが無
く、路面から電動機が受ける反動を減少し得て、電動機
の耐久性を向上することにある。 【構成】 このため、この発明は、電動機の駆動力をク
ラッチ機構を介して出力軸に伝達することによりステア
リングホイールの操作力をアシストする電動パワーステ
アリング装置において、クラッチ機構の係脱状態を検出
する検出手段を設け、この検出手段によりクラッチ機構
が係合される時期を検出し、ステアリングホイール操作
時に前記クラッチ機構が係合される時期に同期させてス
テアリングホイールの操作力のアシストを開始すべく電
動機の駆動力を制御する制御手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電動パワーステアリン
グ装置に係り、特に入力軸と出力軸との相対回転による
変位量が設定値を越えてクラッチ機構が係合した直後か
ら前記変位量が最大となるまでの広い範囲で電動機によ
り操作力をアシストし得て、電動機によるアシスト量の
変化をゆるやかにし得て、異音の発生やステアリング操
作上の違和感を無くし得て、走行中に電動機によりアシ
ストしない状態でクラッチ機構が係合されることが無
く、路面から電動機が受ける反動を減少し得て、電動機
の耐久性を向上し得る電動パワーステアリング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両には、ステアリングホイールの操作
力をアシストして運転者への負担を軽減するために、操
作力をアシストするパワーステアリング装置を設けたも
のがある。パワーステアリング装置には、動力源として
油圧や圧搾空気、電気等を利用しており、それらの動力
源に対応して適切な制御手段を設けている。

【０００３】パワーステアリング装置には、例えば、電
動機（モータ）を利用した電動パワーステアリング装置
がある。電動パワーステアリング装置は、運転者が必要
とする操作力に対するアシストを自由に調整できるもで
ある。

【０００４】このような電動パワーステアリング装置と
しては、特開平１−１９９０２６号公報や特開平１−２
１８９７３号公報に開示されるものがある。

【０００５】特開平１−１９９０２６号公報に開示され
るものは、電動パワーステアリング装置のクラッチ装置
であり、クラッチ外輪とクラッチ内輪との一方に円筒面
を形成するとともに他方に傾斜カム面を形成し、クラッ
チ外輪とクラッチ内輪との間に組み込まれた筒状保持器
の前記円筒面と傾斜カム面とで形成される楔型空間に対
応するポケットに２個の転動体とスプリングとを収容
し、筒状保持器を傾斜カム面を有する輪部材に回転方向
すきまをもって係合する弾性部材を前記輪部材間に設け
たものである。

【０００６】特開平１−２１８９７３号公報に開示され
るものは、操舵トルク検出器により入力軸と出力軸とを
連結する弾性体の弾性変形から操舵トルクを検出すると
ともにクラッチにより弾性体の弾性変形に関連して電動
機の回転力の伝達を断続制御し、クラッチの断続を制御
する弾性体の弾性変形が、操舵トルク検出器が操舵トル
クを検出し電動機が回転を開始する時の前記弾性体の弾
性変形よりも小さくしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電動
パワーステアリング装置には、車両のステアリングホイ
ールに接続される入力軸とステアリングギヤに接続され
る出力軸とを弾性体を介して相対回転可能に軸支して設
け、前記入力軸と出力軸との相対回転による変位量が設
定値以下であると出力軸に対して離脱されるとともに前
記入力軸と出力軸との相対回転による変位量が設定値を
越えると出力軸に係合されるクラッチ機構を設け、この
クラッチ機構により出力軸への駆動力の伝達を断続され
る電動機を設け、入力軸と出力軸との相対回転による変
位量及び変位方向を検出するステアリングセンサを設
け、このステアリングセンサの検出信号に基づいて電動
機の駆動力をクラッチ機構を介して出力軸に伝達するこ
とによりステアリングホイールの操作力をアシストする
ものがある。

【０００８】この電動パワーステアリング装置において
は、クラッチ機構の係合に対して、入力軸と出力軸との
変位量が大きくなってから、電動機の駆動力が作用され
てステアリングホイールの操作力をアシストする。従来
は、図１６に示す如く、クラッチ機構が変位量Ｔ１にお
いて係合した後の、変位量が十分に大きくなってから電
動機の駆動力を作用させている。

【０００９】これは、電動機を駆動してからクラッチ機
構を係合させると、ステアリングホイールが急にアシス
トされることにより、異音を発生するとともに操作上に
おいて違和感を生じさせる不都合を防止するためであ
る。

【００１０】このように、従来は、クラッチ機構の機械
的なばらつきを考慮して、クラッチ機構が係合した後に
入力軸と出力軸との変位量が十分に大きくなってから、
電動機の駆動力を作用させている。

【００１１】ところが、このように電動機の駆動力を作
用させた場合には、電動機の駆動力の作用開始から最大
アシスト変位量までの幅が小さいため、急激にアシスト
量が変化することになり、異音を発生するとともに操作
上において違和感を生じさせる不都合がある。

【００１２】また、クラッチ機構の係合する時期は、機
械的に決定されることから、部品の製造上のばらつきや
摩耗等により変化する。従来は、このようなクラッチ機
構の係合する時期の変化に対して、何等の対策を講じて
いないため、前記と同様に、急激にアシスト量の変化を
招き、異音を発生するとともに操作上において違和感を
生じさせる不都合がある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような不都合を解消
すべく、この発明は、車両のステアリングホイールに接
続される入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸
とを弾性体を介して相対回転可能に軸支して設け、前記
入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値
以下であると前記出力軸に対して離脱されるとともに前
記入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定
値を越えると前記出力軸に係合されるクラッチ機構を設
け、このクラッチ機構により前記出力軸への駆動力の伝
達を断続される電動機を設け、前記入力軸と前記出力軸
との相対回転による変位量及び変位方向を検出するステ
アリングセンサを設け、このステアリングセンサの検出
信号に基づいて前記電動機の駆動力を前記クラッチ機構
を介して前記出力軸に伝達することにより前記ステアリ
ングホイールの操作力をアシストする電動パワーステア
リング装置において、前記クラッチ機構の係脱状態を検
出する検出手段を設け、この検出手段により前記クラッ
チ機構が係合される時期を検出し、前記ステアリングホ
イール操作時に前記クラッチ機構が係合される時期に同
期させて前記ステアリングホイールの操作力のアシスト
を開始すべく前記電動機の駆動力を制御する制御手段を
設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】この発明の構成によれば、電動パワーステアリ
ング装置は、制御手段によって、検出手段によりクラッ
チ機構が係合される時期を検出し、ステアリングホイー
ル操作時にクラッチ機構が係合される時期に同期させ
て、ステアリングホイールの操作力のアシストを開始す
べく電動機の駆動力を制御することにより、入力軸と出
力軸との相対回転による変位量が設定値を越えてクラッ
チ機構が係合した直後から変位量が最大となるまでの広
い範囲で電動機により操作力をアシストすることがで
き、また、部品の製造上のばらつきや摩耗等により変化
するクラッチ機構の係合する時期と電動機によるアシス
トの開始時期とのずれを補正することができる。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。図１〜図１５は、この発明の実施例を示すもので
ある。図７において、２は車両、４は前輪、６は後輪で
ある。この車両２は、搭載した駆動システムである内燃
機関や電動機により前輪４および／または後輪６を駆動
して走行する。操舵輪である前輪４は、ステアリングホ
イール８により操舵される。

【００１６】ステアリングホイール８は、ステアリング
コラム１０によりステアリングギヤ１２に連絡して設け
ている。ステアリングコラム１０は、ステアリングホイ
ール８に連絡されるステアリング軸１４とステアリング
ギヤ１２に連絡されるジョイント軸１６とからなる。ス
テアリングギヤ１２は、ジョイント軸１６の回転運動を
直線運動に変換してタイロッド１８を往復動させ、図示
しないナックルアームを介して操舵輪である前輪４を操
舵する。

【００１７】前記車両２には、電動パワーステアリング
装置２０を備えている。電動パワーステアリング装置２
０は、図１１〜図１５に示す如く、ステアリングホイー
ル８にステアリング軸１４を介して接続される入力軸２
２と、ステアリングギヤ１２にジョイント軸１６を介し
て接続される出力軸２４と、を設けている。

【００１８】入力軸２２及び出力軸２４は、図１１に示
す如く、アッパハウジング２６とロアハウジング２８と
により包囲されている。出力軸２４は、軸受３０によっ
てロアハウジング２８に軸支されている。入力軸２２
は、先端側に形成した小径部３２を出力軸２４の後端側
の大径部３４に形成した嵌合孔３６に相対回転可能に嵌
合している。入力軸２２及び出力軸２４は、軸方向に形
成した入力側挿入孔３６・出力側挿入孔３８にトーショ
ンバー等の弾性体４０を内装し、この弾性体４０の各側
端部を入力側固定ピン４２・出力側固定ピン４４により
夫々固定し、相対回転可能に軸支している。

【００１９】前記入力軸２２の小径部３２には、図１２
に示す如く、連結ピン４６の一端側が固設されている。
連結ピン４６の他端側は、出力軸２４の大径部３４に形
成した連結穴４７に挿通され、嵌合孔３６側から外方に
突出させている。連結穴４７は、入力軸２２及び出力軸
２４の相対回転による連結ピン４６の所定の回動変位を
許容するように、連結ピン４６の径よりも大きく形成さ
れている。

【００２０】前記出力軸２４には、クラッチ機構４８が
設けられている。この実施例のクラッチ機構４８は、３
ウェイ方式のクラッチ機構であり、図１４・図１５に示
す如く、出力軸２４に設けた前記大径部３４及び入力軸
２２に設けられた前記連結ピン４６と内側保持器５０と
外側保持器５２とウォームホイール５４と転動体５６と
バネ５８とにより構成される。クラッチ機構４８は、出
力軸２４の大径部３４に内側保持器５０を嵌装し、内側
保持器５０に外側保持器５２を嵌装し、外側保持器５２
にウォームホイール５４を嵌装している。

【００２１】内側保持器５０は、前記出力側固定ピン４
４により固設されている。内側保持器５０には、挿通穴
６０が形成されている。挿通孔６０には、前記連結ピン
４６が回動可能に挿通されている。外側保持器５２に
は、前記内側保持器５０の挿通穴６０を挿通された前記
連結ピン４６の他端側が固設されている。外側保持器５
２とウォームホイール５４とは、支持具６２により内側
保持器５０に支持されている。

【００２２】内側保持器５０及び外側保持器５２は、内
側保持孔６４及び外側保持孔６６内に転動体５６を配設
し、転動体５６をバネ５８により弾性付勢している。転
動体５６は、略瓢箪形状に形成され、長手方向の長さが
大径部３４及びウォームホイール５４間の長さよりも少
許短く形成されている。

【００２３】クラッチ機構４８は、入力軸２２及び出力
軸２４の相対回転による変位量が設定値以下であると、
図１４に示す如く、大径部３４及びウォームホイール５
４間に転動体５６が直径方向に略平行な状態に配設位置
されている。これにより、クラッチ機構４８は、転動体
５６が大径部３４及びウォームホイール５４に係合され
ず、離脱状態になっている。

【００２４】クラッチ機構４８は、入力軸２２及び出力
軸２４の相対回転による変位量が設定値を越えると、図
１５に示す如く、転動体５６がバネ５８により押されて
大径部３４及びウォームホイール５４間に直径方向に対
して傾斜した状態に配設位置される。これにより、クラ
ッチ機構４８は、転動体５６が大径部３４及びウォーム
ホイール５４に係合され、係合状態になる。

【００２５】このように、クラッチ機構４８は、入力軸
２２と出力軸２４との相対回転による変位量が設定値以
下であると出力軸２４に対して離脱されるとともに、入
力軸２２と出力軸２４との相対回転による変位量が設定
値を越えると出力軸２４に係合される。

【００２６】前記クラッチ機構４８は、出力軸２４への
電動機６８の駆動力の伝達を断続する。電動機６８は、
図１２に示す如く、電動機軸７０を軸受７２によりアッ
パハウジング２６に軸支している。電動機軸７２には、
前記ウォームホイール５４に噛合するウォームギヤ７４
が設けられている。電動機６８の駆動力は、減速機構を
構成するウォームホイール５４及びウォームギヤ７４に
より減速され、クラッチ機構４８を介して出力軸２４に
伝達され、ステアリングホイール８の操作力をアシスト
する。

【００２７】この電動パワーステアリング装置２０は、
ステアリングセンサ７６を設けている。ステアリングセ
ンサ７６は、図１３に示す如く、センサ本体７８と、セ
ンサ本体７８から突出されたセンサ軸部８０と、このセ
ンサ軸部８０に一端側を固設された板部材８２と、この
板部材８２の他端側に保持されたセンシング部８４と、
を設けている。

【００２８】また、ステアリングセンサ７６は、図１１
に示す如く、入力軸２２に軸方向移動可能に外嵌された
第１スライダ８６を設け、この第１スライダ８６の周方
向に形成した周溝８８に前記センシング部８４を摺動可
能に係合している。第１スライダ８６には、第２スライ
ダ９０が第１Ｃリング９２により固定されている。

【００２９】第２スライダ９０は、軸方向の案内溝９４
を設け、この案内溝９４に案内軸９６を摺動可能に係合
している。案内軸９６は、出力軸２４の大径部３４に設
けた突縁部９８に固設されている。また、第２スライダ
９０は、ボール穴１００を設け、ボール１０２を収納し
ている。ボール１０２は、入力軸２２に設けたセンシン
グ溝１０４に移動可能に係合されている。センシング溝
１０４は、入力軸２２の軸心方向に対して傾斜させた略
螺旋形状に形成されている。

【００３０】前記第２スライダ９０には、案内軸９６及
びボール１００を覆うようにカバー１０６が装着されて
いる。カバー１０６は、第２Ｃリング１０８によりリテ
ーナ１１０とともに第２スライダ９０に固定されてい
る。リテーナ１１０と前記ウォームホイール５４との間
には、センシングバネ１１２が設けられている。

【００３１】ステアリングセンサ７６は、図８に示す如
く、ステアリングホイール８が操作されていないと、入
力軸２２と出力軸２４とがねじれず、変位が発生しな
い。このため、ステアリングセンサ７６は、ボール１０
２が中立位置からセンシング溝１０４に沿って移動しな
いことにより、第１・第２スライダ８６・９０も入力軸
２２の軸方向に移動しない。したがって、センサ本体７
８は、入力軸２２と出力軸２４との変位量を零として検
出する。

【００３２】ステアリングセンサ７６は、図９・図１０
に示す如く、ステアリングホイール８の操作により入力
軸２２と出力軸２４とがねじれて変位が発生すると、ボ
ール１０２が中立位置からセンシング溝１０４に沿って
移動することにより、このボール１０２の移動に伴い第
２スライダ９０が入力軸２２の軸方向に移動され、第１
スライダ８６も入力軸２２の軸方向に移動される。第１
スライダ８６の軸方向の移動は、周溝８８に係合される
センシング部８４を軸方向に移動させ、板部材８２を介
してセンサ軸部８０を回転させる。センサ本体７８は、
このセンサ軸部８０の回転量及び回転方向を入力軸２２
と出力軸２４との変位量及び変位方向として検出する。

【００３３】前記ステアリングセンサ７６の検出信号
は、制御部１１４に入力される。制御部１１４には、図
６に示す如く、前記電動機６８及びステアリングセンサ
７６を接続している。この制御部１１４には、車両２に
搭載した駆動システムである内燃機関（図示せず）のエ
ンジン回転数を検出すべくイグニションコイル１１６
と、車速を検出すべくスピードメータ部に設けたロータ
１１８ａ・リードスイッチ１１８ｂからなる車速センサ
１１８と、発電電圧を検出すべくジェネレータ１２０
と、イグニションスイッチ１２２を介してバッテリ１２
４と、が接続さている。なお、符号１２６は、ヒューズ
である。

【００３４】制御部１１４は、ステアリングホイール８
が操作された際に、ステアリングセンサ７６の検出する
入力軸２２と出力軸２４との変位量及び変位方向に基づ
いてアシスト量及びアシスト方向を決定し、入力軸２２
と出力軸２４との変位量が設定値を越えることにより係
合されたクラッチ機構４８を介して電動機６８の駆動力
を出力軸２４に伝達させ、ステアリングホイール８の操
作力をアシストすべく電動機６８の駆動力を制御する。

【００３５】なお、電動パワーステアリング装置２０
は、電動機６８等の駆動系に異常が発生し、例えばウォ
ームホイール５４が作動しない状態、いわゆるロック状
態になることがある。この場合には、連結ピン４６が出
力軸２４の大径部３４に形成した連結穴４７の内壁に当
接されることにより、入力軸２２が出力軸２４を直接的
に回転させることになる。この入力軸２２による出力軸
２４の直接的な回転は、クラッチ機構４８の転動体５４
を出力軸２４の大径部３４とウォームホイール５４とか
ら解放させるように作用する。これにより、電動パワー
ステアリング装置２０は、駆動系がロックした場合に
も、手動による操作が可能となっている。

【００３６】この電動パワーステアリング装置２０に
は、前記クラッチ機構４８の係脱状態を検出する検出手
段１２８を設けている。この検出手段１２８は、図４に
示す如く回路構成されている。検出手段１２８は、電動
機６８の駆動回路１４０に設けられる。駆動回路１４０
は、電動機６８の＋端子６８Ａに接続されるトランジス
タ１３２Ａ・１３２Ｂと、電動機６８の−端子６８Ｂに
接続されるトランジスタ１３６Ａ・１３６Ｂとから構成
される。なお、電動機６８を一方向に回転させる場合
は、トランジスタ１３２Ａ・１３６Ｂをドライイバー１
３０Ａ・１３４Ｂを介して駆動する。電動機６８を他方
向に回転させる場合は、トランジスタ１３２Ｂ・１３６
Ａをドライバー１３０Ｂ・１３４Ａを介して駆動する。

【００３７】前記検出手段１２８は、駆動回路１４０の
電圧降下によりクラッチ機構４８の係脱状態を検出すべ
く、＋端子６８Ａ及びトランジスタ１３２Ａ・１３２Ｂ
と、−端子６８Ｂ及びトランジスタ１３６Ａ・１３６Ｂ
と、のいずれか一方の端子・トランジスタ間にシャント
抵抗１４２を介装して設け、このシャント抵抗１４２に
より発生する電圧降下を検出する電圧検出回路１４４を
制御部１１４に接続して設けている。検出手段１２８
は、電動機６８に加えられた駆動電流をシャント抵抗１
４２により発生する電圧降下として電圧検出回路１４４
により検出する。

【００３８】前記制御部１１４は、検出手段１２８によ
り検出する電動機６８の駆動電流値の変化する時点の変
位量をステアリングセンサ７６により検出してクラッチ
機構４８が係合される時期を検出し、ステアリングホイ
ール８の操作時にクラッチ機構４８が係合される時期に
同期させてステアリングホイール８の操作力のアシスト
を開始すべく電動機６８の駆動力を制御する。

【００３９】次に、この実施例の作用を説明する。

【００４０】電動パワーステアリング装置２０は、制御
部１１４によつて、ステアリング８が操作された際に、
ステアリングセンサ７６の検出する入力軸２２と出力軸
２４との変位量及び変位方向に基づいてアシスト量及び
アシスト方向を決定し、入力軸２２と出力軸２４との変
位量が設定値を越えることにより係合されたクラッチ機
構４８を介して電動機６８の駆動力を出力軸２４に伝達
させ、ステアリングホイール８の操作力をアシストすべ
く電動機６８の駆動力を制御する。なお、アシスト量及
びアシスト方向は、ステアリングセンサ７６の検出信号
のみならず、車速センサ１１８の検出信号や、さらには
イグニションコイル１１６からの点火信号によるエンジ
ン回転数を加味して決定される。

【００４１】この電動パワーステアリング装置２０は、
制御部１１４によって、図１に示す如く、検出手段１２
８によりクラッチ機構４８が係合される時期を検出（ス
テップ２００）する。ついで、ステアリングホイール８
の操作時に、クラッチ機構４８が係合される時期に同期
させてステアリングホイール８の操作力のアシストを開
始すべく電動機６８の駆動力を制御（ステップ２０２）
する。

【００４２】制御部１１４は、検出手段１２８の電圧検
出回路１４４から入力する電圧降下により、クラッチ機
構４８が係合される時期を検出する。検出に際しては、
図３に示す如く、全トルク域において電動機６８を駆動
し、検出手段１２８から入力する電圧降下により電動機
電流の変化を監視する。クラッチ機構４８を介して出力
軸２４に伝達される電動機６８の駆動力は、クラッチ機
構４８が係合されると、増加する。

【００４３】このとき、電動機６８に流れる電流は、ク
ラッチ機構４８が離脱されている場合にほとんど流れな
い。電動機６８に流れる電流は、クラッチ機構４８が係
合して駆動力が出力軸２４に伝達されると、電動機６８
に対する負荷の増加により増加する。したがって、電動
機６８に流れる電流が増加する時点は、クラッチ機構４
８が係合される時期である。制御部１１４は、電流の変
化する時点の変位量をステアリングセンサ７６により検
出し、クラッチ機構４８の係合される時期を検出する。

【００４４】制御部１１４は、クラッチ機構４８の係合
する時期を検出すると、このクラッチ機構４８の係合す
る時期が検出されるまでの図５に破線で示すアシストマ
ップから、クラッチ機構４８の係合する時期と同期して
電動機６８によるアシストが開始されるような図５に実
線で示すアシストマップに補正する。

【００４５】これにより、制御部１１４は、ステアリン
グホイール８が操作された際に、このクラッチ機構４８
が係合される時期に同期させて、ステアリングホイール
８の操作力のアシストを開始すべく電動機６８の駆動力
を制御することができる。

【００４６】このように、この電動パワーステアリング
装置２０は、制御部１１４によって、検出手段１２８に
よりクラッチ機構４８が係合される時期を検出し、ステ
アリングホイール８の操作時にクラッチ機構４８が係合
される時期に同期させて、ステアリングホイール８の操
作力のアシストを開始すべく電動機６８の駆動力を制御
する。

【００４７】これにより、この電動パワーステアリング
装置２０は、入力軸２２と出力軸２４との相対回転によ
る変位量が設定値を越えてクラッチ機構４８が係合した
直後から変位量が最大となるまでの広い範囲で、電動機
６８により操作力をアシストすることができる。また、
この電動パワーステアリング装置２０は、部品の製造上
のばらつきや摩耗等により変化するクラッチ機構４８の
係合する時期と電動機６８によるアシストの開始時期と
のずれを、図５に実線で示す如く補正することができ
る。

【００４８】このため、この電動パワーステアリング装
置２０は、電動機６８によるアシスト量の変化をゆるや
かにすることができ、異音の発生やステアリング操作上
の違和感を無くすことができる。また、この電動パワー
ステアリング装置２０は、走行中に電動機６８によりア
シストしない状態でクラッチ機構４８が係合されること
が無く、路面から電動機６８が受ける反動を減少するこ
とができ、電動機６８の耐久性を向上し得る。

【００４９】この発明のさらに具体的な実施例を、説明
する。

【００５０】この具体的な実施例において、電動パワー
ステアリング装置２０は、前述実施例と同様の構成を有
しているので、要部を説明する。即ち、電動パワーステ
アリング装置２０は、クラッチ機構４８の係脱状態を検
出する検出手段１２８を設けている。この検出手段１２
８は、上述と同様に、図４に示す如く電動機６８の駆動
回路１４０に設けられている。

【００５１】検出手段１２８は、駆動回路１４０の電圧
降下によりクラッチ機構４８の係脱状態を検出すべく、
＋端子６８Ａ及びトランジスタ１３２Ａ・１３２Ｂと、
−端子６８Ｂ及びトランジスタ１３６Ａ・１３６Ｂと、
のいずれか一方の端子・トランジスタ間にシャント抵抗
１４２を介装して設け、このシャント抵抗１４２により
発生する電圧降下を検出する電圧検出回路１３８を制御
部１１４に接続して設けている。

【００５２】制御部１１４は、車両２の駆動システムの
システム起動後の第１回目のステアリングホイール８の
操作時に、前記の如く検出手段１２８によりクラッチ機
構４８が係合される時期を検出する。そして、制御部１
１４は、第２回目以降のステアリングホイール８の操作
時に、前記検出されたクラッチ機構４８が係合される時
期に同期させて、ステアリングホイール８の操作力のア
シストを開始すべく電動機６８の駆動力を制御する。

【００５３】次に、この作用を説明する。なお、車両２
の駆動システムの駆動源として、内燃機関（図示せず）
を搭載した車両２を例示して説明する。

【００５４】この電動パワーステアリング装置２０は、
制御部１１４によって、図２に示す如く、車両２の駆動
システムのシステム起動として、内燃機関を始動すべく
イグニションスイッチ１２２がオン（ステップ３００）
されると、内燃機関を始動後の第１回目のステアリング
ホイール８の操作であるか否かを判断（ステップ３０
２）する。

【００５５】第１回目のステアリングホイール８の操作
である場合（ステップ３０２：ＹＥＳ）は、クラッチ機
構４８が係合される時期の入力軸２２と出力軸２４との
変位量を検出（ステップ３０４）する。

【００５６】このクラッチ機構４８が係合される時期の
変位量の検出については、前述の如く図４に示す検出手
段１２８により電動機６８に流れる電流を検出し、図３
に示す如く電動機６８に流れる電流が増加する時点をク
ラッチ機構４８が係合される時期として検出し、このと
きの変位量をクラッチ機構４８が係合される時期の変位
量としてステアリングセンサ７６により検出する。

【００５７】制御部１１４は、前記検出されたクラッチ
機構４８の係合する時期の変位量から、このクラッチ機
構４８の係合する時期が検出されるまでの図５に破線で
示す補正前のアシストマップから、クラッチ機構４８の
係合する時期と同期して電動機６８によるアシストが開
始されるような図５に実線で示すアシストマップに補正
する。（ステップ３０６）

【００５８】次いで、制御部１１４は、この補正したア
シストマップによりクラッチ機構４８が係合される時期
に同期させてステアリングホイール８の操作力のアシス
トを開始すべく電動機６８の駆動力を制御する、通常制
御（ステップ３０８）を実行し、ステップ３０２にリタ
ーンする。

【００５９】なお、第１回目のステアリングホイール８
の操作でない場合（ステップ３０２：ＮＯ）は、前記ス
テップ３０４〜３０６によりクラッチ機構４８が係合さ
れる時期の変位量が検出されてアシストマップが補正さ
れているので、ステップ３０８にジャンプする。

【００６０】つまり、制御部１１４は、第１回目のステ
アリングホイール８の操作時にクラッチ機構４８の係合
する時期の変位量を検出して図５に実線で示すアシスト
マップに補正し、第２回目以降のステアリングホイール
８の操作時に前記補正されたアシストマップによりクラ
ッチ機構４８が係合される時期に同期させてステアリン
グホイール８の操作力のアシストを開始すべく電動機６
８の駆動力を制御するものである。

【００６１】これにより、制御部１１４は、ステアリン
グホイール８が操作された際に、このクラッチ機構４８
が係合される時期に同期させて、ステアリングホイール
８の操作力のアシストを開始すべく電動機６８の駆動力
を制御することができる。

【００６２】このように、この電動パワーステアリング
装置２０は、制御部１１４によって、車両２に搭載され
る駆動システムである内燃機関の始動後の第１回目のス
テアリングホイール８の操作時に検出回路１２８により
クラッチ機構４８が係合される時期を検出し、第２回目
以降のステアリングホイール８の操作時にクラッチ機構
４８が係合される時期に同期させてステアリングホイー
ル８の操作力のアシストを開始すべく電動機６８の駆動
力を制御する。

【００６３】これにより、この電動パワーステアリング
装置２０は、車両２に搭載される駆動システムである内
燃機関の駆動中に入力軸２２と出力軸２４との相対回転
による変位量が設定値を越えてクラッチ機構４８が係合
した直後から変位量が最大となるまでの広い範囲で、電
動機６８により操作力をアシストすることができる。

【００６４】このため、この電動パワーステアリング装
置２０は、電動機６８によるアシスト量の変化をゆるや
かにすることができ、異音の発生やステアリング操作上
の違和感を無くすことができる。また、この電動パワー
ステアリング装置２０は、走行中に電動機６８によりア
シストしない状態でクラッチ機構４８が係合されること
が無く、路面から電動機６８が受ける反動を減少するこ
とができ、電動機６８の耐久性を向上し得る。

【００６５】また、この電動パワーステアリング装置２
０は、部品の製造上のばらつきや摩耗等により変化する
クラッチ機構４８の係合する時期と電動機６８によるア
シストの開始時期とのずれを、図５に実線で示す如く補
正することができとともに、車両２に搭載される駆動シ
ステムである内燃機関の始動毎にずれを補正することが
できる。

【００６６】このため、この電動パワーステアリング装
置２０は、クラッチ機構４８の係合する時期と電動機６
８によるアシストの開始時期とのずれを、駆動システム
である内燃機関の始動毎に確実に補正することができ
る。また、この電動パワーステアリング装置２０は、ク
ラッチ機構４８の経時的な摩耗による係合する時期の変
化を補正し得て、常に安定したアシストを得ることがで
きる。

【００６７】さらに、電動パワーステアリング装置２０
は、クラッチ機構４８の係合する時期と電動機６８によ
るアシストの開始時期とのずれの補正を学習制御するこ
とも可能であり、学習制御によりさらに安定したアシス
トを得ることが可能になる。

【００６８】なお、車両２の駆動システムの駆動源とし
て内燃機関を例示したが、駆動システムの駆動源として
電動機を搭載する車両２についても同様に実施可能であ
る。この場合に、図２のステップ３００は、車両２の駆
動システムのシステム起動として、駆動源である電動機
を含むシステムの起動スイッチ（図示せず）がオンされ
た場合とする。

【００６９】

【発明の効果】このように、この発明によれば、電動パ
ワーステアリング装置は、入力軸と出力軸との相対回転
による変位量が設定値を越えてクラッチ機構が係合した
直後から変位量が最大となるまでの広い範囲で電動機に
より操作力をアシストすることができ、また、部品の製
造上のばらつきや摩耗等により変化するクラッチ機構の
係合する時期と電動機によるアシストの開始時期とのず
れを補正することができる。

【００７０】このため、この電動パワーステアリング装
置は、電動機によるアシスト量の変化をゆるやかにする
ことができ、異音の発生やステアリング操作上の違和感
を無くし得て、また、走行中に電動機によりアシストし
ない状態でクラッチ機構が係合されることが無く、路面
から電動機が受ける反動を減少し得て、電動機の耐久性
を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動パワーステアリング装置の実施例を示す制
御部による制御のフローチャートである。

【図２】電動パワーステアリング装置のさらに具体的な
実施例を示す制御部による制御のフローチャートであ
る。

【図３】電動機の駆動力と出力軸に伝達される電動機の
駆動力と電動機の電流とのタイムチャートである。

【図４】電動パワーステアリング装置の制御部に接続さ
れる検出手段の回路構成図である。

【図５】入力軸と出力軸との変位量と電動機のアシスト
量との関係を示す図である。

【図６】制御部の回路構成図である。

【図７】車両に搭載された電動パワーステアリング装置
の概略構成図である。

【図８】ステアリングホイール中立位置におけるステア
リングセンサの動作を説明する概略構成図である。

【図９】ステアリングホイール左回転操作時におけるス
テアリングセンサの動作を説明する概略構成図である。

【図１０】ステアリングホイール右回転操作時における
ステアリングセンサの動作を説明する概略構成図であ
る。

【図１１】電動パワーステアリング装置の要部拡大断面
図である。

【図１２】図１１のＸ〓−Ｘ〓線による断面図である。

【図１３】図１１のＸ〓−Ｘ〓線による断面図である。

【図１４】図１２の矢印Ａ部位におけるクラッチ機構が
離脱されている状態の拡大断面図である。

【図１５】図１２の矢印Ａ部位におけるクラッチ機構が
係合されている状態の拡大断面図である。

【図１６】従来技術を説明する入力軸と出力軸との変位
量と電動機のアシスト量との関係を示す図である。

【符号の説明】

２ 車両 ４ 前輪 ６ 後輪 ８ ステアリングホイール １０ ステアリングコラム １２ ステアリングギヤ １８ タイロッド ２０ 電動パワーステアリング装置 ２２ 入力軸 ２４ 出力軸 ３４ 大径部 ４０ 弾性体 ４６ 連結ピン ４８ クラッチ機構 ５０ 内側保持器 ５２ 外側保持器 ５４ ウォームホイール ５６ 転動体 ５８ バネ ６８ 電動機 ７０ 電動機軸 ７４ ウォームギヤ ７６ ステアリングセンサ ７８ センサ本体 ８０ センサ軸部 ８２ 板部材 ８４ センシング部 ８６ 第１スライダ ８８ 周溝 ９０ 第２スライダ ９４ 案内溝 ９６ 案内軸 ９８ 突縁部 １００ ボール穴 １０２ ボール １０４ センシング溝 １０６ カバー １１０ リテーナ １１２ センシングバネ １１４ 制御部 １１６ イグニションコイル １１８ 車速センサ １２０ ジェネレータ １２２ イグニションスイッチ １２４ バッテリ １２６ ヒューズ １２８ 検出手段 １３０Ａ・１３０Ｂ ドライバー １３２Ａ・１３２Ｂ トランジスタ １３４Ａ・１３４Ｂ ドライバー １３６Ａ・１３６Ｂ トランジスタ １４０ 駆動回路 １４２ シャント抵抗 １４４ 電圧検出回路

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図８】

【図６】

【図７】

【図９】

【図１０】

【図１３】

【図１６】

【図１１】

【図１２】

【図１４】

【図１５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野尻 博海 静岡県磐田市明ケ島1019番地の68 (72)発明者 佐藤 光司 静岡県掛川市成滝392番地の１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のステアリングホイールに接続され
   る入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸とを弾
   性体を介して相対回転可能に軸支して設け、前記入力軸
   と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値以下で
   あると前記出力軸に対して離脱されるとともに前記入力
   軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値を越
   えると前記出力軸に係合されるクラッチ機構を設け、こ
   のクラッチ機構により前記出力軸への駆動力の伝達を断
   続される電動機を設け、前記入力軸と前記出力軸との相
   対回転による変位量及び変位方向を検出するステアリン
   グセンサを設け、このステアリングセンサの検出信号に
   基づいて前記電動機の駆動力を前記クラッチ機構を介し
   て前記出力軸に伝達することにより前記ステアリングホ
   イールの操作力をアシストする電動パワーステアリング
   装置において、前記クラッチ機構の係脱状態を検出する
   検出手段を設け、この検出手段により前記クラッチ機構
   が係合される時期を検出し、前記ステアリングホイール
   操作時に前記クラッチ機構が係合される時期に同期させ
   て前記ステアリングホイールの操作力のアシストを開始
   すべく前記電動機の駆動力を制御する制御手段を設けた
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 車両のステアリングホイールに接続され
   る入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸とを弾
   性体を介して相対回転可能に軸支して設け、前記入力軸
   と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値以下で
   あると前記出力軸に対して離脱されるとともに前記入力
   軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値を越
   えると前記出力軸に係合されるクラッチ機構を設け、こ
   のクラッチ機構により前記出力軸への駆動力の伝達を断
   続される電動機を設け、前記入力軸と前記出力軸との相
   対回転による変位量及び変位方向を検出するステアリン
   グセンサを設け、このステアリングセンサの検出信号に
   基づいて前記電動機の駆動力を前記クラッチ機構を介し
   て前記出力軸に伝達することにより前記ステアリングホ
   イールの操作力をアシストする電動パワーステアリング
   装置において、前記クラッチ機構の係脱状態を検出手段
   を設け、前記車両のシステム起動後の第１回目の前記ス
   テアリングホイール操作時に前記検出手段により前記ク
   ラッチ機構が係合される時期を検出し、第２回目以降の
   前記ステアリングホイール操作時に前記クラッチ機構が
   係合される時期に同期させて前記ステアリングホイール
   の操作力のアシストを開始すべく前記電動機の駆動力を
   制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の電動パワーステアリング装置。